某选厂超细粒级选铁尾矿浮选钛精矿试验研究

张敏; 陈树民

doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.019

某选厂超细粒级选铁尾矿浮选钛精矿试验研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.019

张敏,
陈树民

四川省川威集团有限公司，四川内江 610100

详细信息

作者简介:
张敏（1979—），女，山东人，硕士，高级工程师，主要从事矿物加工研发及技术管理，E-mail：280418341@qq.com

中图分类号: TF823, TD924
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出版历程
- 收稿日期: 2020-12-06
- 刊出日期: 2021-04-10

Experimental study on flotation of titanium concentrate from ultrafine iron tailings of a concentration plant

Mining Corporation of Sichuan Chuanwei Group Co., Ltd., Neijiang 610100, Sichuan, China

摘要

摘要: 某厂选钛车间回收工艺为强磁-重选（螺旋）工艺，由于螺旋选矿机对钛铁矿回收粒级的限制，现重选工艺流程对粗粒级钛铁矿回收较好，对细粒级钛铁矿及钛铁矿连生体回收较差，其钛回收率较低，选铁尾矿中钛回收率仅25.3%。为了有效回收钛资源，进行了强磁和浮选条件试验。结果表明，试样经过进一步细磨，再经弱磁除铁后，得到−200目（74 μm）占84%左右的超细粒级选钛试验原料，再采用“两段强磁+浮选”联合流程，最终可获得钛精矿TiO₂品位为46.86%、流程精矿总产率为5.93%、流程精矿TiO₂总回收率为25.84%的较好指标。
- 钛铁矿 /
- 磁选 /
- 细磨 /
- 浮选
Abstract: The titanium recovery process of an investigated plant is high-intensity magnetic gravity separation (spiral). Due to the limitation of the spiral concentrator on the particle size of ilmenite, the recovery of coarse ilmenite is better, and the recovery of fine ilmenite and ilmenite intergrowth is poor. The recovery of titanium in iron tailings is only 25.3%. In order to recover titanium resources effectively, experiments of high-intensity magnetic and flotation conditions were carried out. The results show that after further fine grinding and iron removal by weak magnetic field, the −200 mesh (74 µm) test sample (about 84% in proportion) of ultrafine grade titanium separation raw material was obtained, after the combined process of “two-stage strong magnetic + flotation”, the finally obtained titanium concentrate TiO₂ grade is 46.86%, the total yield of process concentrate is 5.93%, and the total recovery of process concentrate TiO₂ is 25.84%.
- ilmenite /
- magnetic separation /
- fine grinding /
- flotation

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图 1 矿石嵌布粒度分布

Figure 1. Disseminated particle size distribution of ore

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图 2 不同磨矿细度强磁试验流程

Figure 2. High-intensity magnetic test flow of different grinding fineness

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图 3 磨矿细度与TiO₂品位和回收率的关系

Figure 3. Relationship between grinding fineness and TiO₂ grade and recovery

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图 4 强磁场条件试验流程

Figure 4. Test flow chart under strong magnetic field

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图 5 硫酸条件试验流程及加药制度

Figure 5. Test process and dosing system of sulfuric acid condition

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图 6 柴油条件试验流程及加药制度

Figure 6. Test process and dosing system of diesel condition

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图 7 捕收剂条件试验流程及加药制度

Figure 7. Test process and dosing system of collector condition

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图 8 粗精矿精选全流程数质量流程

Figure 8. Whole process of coarse concentrate cleaning

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表 1 样品化学多元素分析结果

Table 1. Results of chemical multielement analysis of samples %

TFe	TiO₂	S	P	MnO
14.50	10.75	0.124	0.053	0.310

CaO	MgO	SiO₂	Al₂O₃	Cr₂O₃
12.33	13.31	35.50	5.14	0.015

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表 2 粗精矿试样全粒级筛析结果

Table 2. Results of full size sieving analysis of coarse concentrate sample

粒级/目（mm）	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂分布率/%
+40 (+0.45)	0.61	4.14	0.24
+60 (+0.28)	6.38	4.92	2.96
+80 (+0.20)	14.17	6.91	9.22
+100 (+0.154)	11.74	9.65	10.67
+120 (+0.125)	17.41	10.00	16.40
+160 (+0.098)	9.72	10.93	10.00
+200 (+0.074)	7.49	9.46	6.67
+320 (+0.045)	19.13	11.38	20.51
+400 (+0.038)	2.02	18.59	3.55
−400 (−0.038)	11.34	18.52	19.78
合计	100.00	10.62	100.00

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表 3 样品试样矿物含量及单体解离度测定结果

Table 3. Determination results of mineral content and monomer dissociation degree of samples

质量分数/%				单体解离度/%
钛磁铁矿	钛铁矿	硫化物	脉石	钛磁铁矿	钛铁矿	硫化物	脉石
10.23	17.95	0.61	71.21	66.52	84.18	70.36	88.72

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表 4 粗精矿试样直接强磁精选试验结果

Table 4. Test results of direct high-intensity magnetic separation of coarse concentrate samples

产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
精矿	66.91	12.55	78.11
尾矿	33.09	7.11	21.89
给矿	100.00	10.75	100.00

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表 5 强磁选磁场强度条件试验结果

Table 5. Test results of high-intensity magnetic separation

磁场强度/T	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
0.437	精矿	38.65	15.67	60.50
	尾矿	61.36	6.44	39.50
	给矿	100.00	10.01	100.00
0.533	精矿	39.89	15.47	61.65
	尾矿	60.11	6.39	38.35
	给矿	100.00	10.01	100.00
0.628	精矿	44.43	14.58	64.71
	尾矿	55.57	6.36	35.29
	给矿	100.00	10.01	100.00
0.713	精矿	47.98	14.21	68.11
	尾矿	52.02	6.14	31.89
	给矿	100.00	10.01	100.00
0.852	精矿	49.60	14.18	70.26
	尾矿	50.41	5.91	29.74
	给矿	100.00	10.01	100.00

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表 6 冲程条件试验结果

Table 6. Test results under stroke conditions

冲程/mm	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
35	精矿	46.88	14.57	68.23
	尾矿	53.13	5.99	31.77
	除铁尾	100.00	10.01	100.00
40	精矿	39.89	15.47	61.65
	尾矿	60.11	6.39	38.35
	除铁尾	100.00	10.01	100.00
45	精矿	35.59	16.10	57.24
	尾矿	64.41	6.64	42.76
	除铁尾	100.00	10.01	100.00
50	精矿	43.94	14.84	65.13
	尾矿	56.07	6.22	34.87
	除铁尾	100.00	10.01	100.00

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表 7 转环转速条件试验结果

Table 7. Test results under different rotating ring speed

转环转速/（r·min⁻¹）	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
2.5	精矿	30.71	17.32	53.13
	尾矿	69.30	6.77	46.87
	除铁尾	100.00	10.01	100.00
3.0	精矿	34.58	16.37	56.55
	尾矿	65.42	6.65	43.45
	除铁尾	100.00	10.01	100.00
3.5	精矿	40.09	15.06	60.32
	尾矿	59.91	6.63	39.68
	除铁尾	100.00	10.01	100.00
4.0	精矿	41.49	14.78	61.25
	尾矿	58.52	6.63	38.75
	除铁尾	100.00	10.01	100.00

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表 8 二段强磁生产试验结果

Table 8. Production results under two-section high-intensity magnetic field

产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
给矿	100.00	9.98	100.00
二段强精	33.78	16.97	57.43

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表 9 三段强磁精选磁场强度条件试验结果

Table 9. Test results under three-section high-intensity magnetic separation

磁场强度/T	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
0.533	精矿	76.04	18.65	88.46
0.713	精矿	77.86	18.46	89.66
0.852	精矿	88.94	17.12	94.99

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表 10 硫酸用量条件试验结果

Table 10. Effect of sulfuric acid dosage on production

硫酸用量/（g·t⁻¹）	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
600	S精	6.18	16.58	5.44
	钛粗精	47.47	30.68	77.21
	浮尾	46.35	7.06	17.35
	给矿	100.00	18.86	100.00
700	S精	5.43	16.38	4.84
	钛粗精	39.50	34.38	73.86
	浮尾	55.07	7.11	21.30
	给矿	100.00	18.39	100.00
800	S精	6.67	16.84	5.95
	钛粗精	35.13	38.66	71.92
	浮尾	58.21	7.18	22.13
	给矿	100.00	18.88	100.00
900	S精	6.85	17.59	6.50
	钛粗精	31.13	40.42	67.92
	浮尾	62.02	7.64	25.58
	给矿	100.00	18.53	100.00
1000	S精	5.03	16.37	4.39
	钛粗精	28.32	42.44	64.06
	浮尾	66.66	8.88	31.55
	给矿	100.00	18.76	100.00

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表 11 柴油用量条件试验结果

Table 11. Effect of diesel consumption on production

柴油用量/（g·t⁻¹）	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
0	S精	6.67	16.84	5.95
	钛粗精	35.13	38.66	71.92
	浮尾	58.21	7.18	22.13
	给矿	100.00	18.88	100.00
560	S精	5.63	16.32	4.88
	钛粗精	38.02	37.68	76.04
	浮尾	56.35	6.38	19.08
	给矿	100.00	18.84	100.00
700	S精	5.68	16.37	4.90
	钛粗精	40.23	37.34	79.19
	浮尾	54.09	5.58	15.91
	给矿	100.00	18.97	100.00
980	S精	5.93	16.67	5.23
	钛粗精	44.88	34.26	81.43
	浮尾	49.19	5.12	13.34
	给矿	100.00	18.88	100.00

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表 13 浮选闭路试验结果

Table 13. Closed-circuit flotation test results

编号	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
1	浮选给矿	100.00	18.68	100.00
2	S精	6.05	16.67	5.40
3	脱硫尾矿	93.95	18.81	94.60
4	扫选给矿	78.72	11.32	47.70
5	扫选精矿	5.61	17.96	5.40
6	扫选尾矿	73.10	10.81	42.30
7	粗选给矿	119.75	20.38	130.64
8	粗选精矿	41.03	37.76	82.94
9	精1给矿	53.46	37.98	108.70
10	精1精矿	33.27	43.82	78.05
11	中1	20.18	28.36	30.64
12	精2给矿	34.39	43.71	80.46
13	精2精矿	21.96	46.53	54.70
14	中2	12.43	38.72	25.76
15	钛精矿	20.85	46.86	52.30
16	中3	1.11	40.35	2.40

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表 12 捕收剂用量条件试验结果

Table 12. Effect of collector dosage on production

捕收剂用量/（g·t⁻¹）	产品	产率/%	TiO₂品位/%	TiO₂回收率/%
2200	S精	5.82	16.12	5.07
	钛粗精	32.93	39.87	71.03
	浮尾	61.25	7.21	23.89
	给矿	100.00	18.48	100.00
2600	S精	5.93	16.23	5.17
	钛粗精	36.36	38.67	75.52
	浮尾	57.71	6.23	19.31
	给矿	100.00	18.62	100.00
3000	S精	5.71	16.37	5.01
	钛粗精	39.50	37.14	78.60
	浮尾	54.79	5.58	16.38
	给矿	100.00	18.66	100.00
3400	S精	6.23	16.69	5.50
	钛粗精	42.06	35.82	79.68
	浮尾	51.71	5.42	14.82
	给矿	100.00	18.91	100.00
3800	S精	5.65	16.08	4.81
	钛粗精	45.54	34.06	82.22
	浮尾	48.81	5.01	12.96
	给矿	100.00	18.86	100.00

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参考文献(1)

[1]	Xu Lijun, Li Liang, Chen Liuxian, et al. Comprehensive recycling situation and development direction of vanadium-titanium magnetite in Paxi[J]. Sichuan Nonferrous Metals, 2011,(1):1−5. (徐丽君, 李亮, 陈六限, 等. 攀西地区钒钛磁铁矿综合回收利用现状及发展方向[J]. 四川有色金属, 2011,(1):1−5. doi: 10.3969/j.issn.1006-4079.2011.01.001